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重载交通对路面会形成显著的破坏作用,经常导致路面出现过早和复杂的破坏模式。车辆与道路之间的作用本质是一个车-路动力相互作用的过程。特别是随着车速提高和车辆载重增大,车辆质量与路面结构的有效参振质量处于一个量级时,车-路之间将可能出现显著的耦合动力作用,但此方面研究还很少,车-路耦合动力作用机制还有待揭示。为此,本文研究建立了车-路耦合振动的平面和空间理论模型,提出了求解方法,研究分析了随机路面不平度激励下车-路耦合动力作用机制,具体如下:(1)双轴车辆与路耦合振动平面理论模型建立与算法验证。分别建立了双轴货车与货车后双轴的车-路耦合振动平面理论模型及其动力平衡方程组,并对方程组进行了求解,编写了仿真程序,并对算法和程序进行了验证。结果表明:采用的算法和编写的程序适用于车-路耦合动力反应的求解,且结果精度较高。(2)基于建立的平面理论模型,探讨了车-路耦合作用对车辆动荷载的影响效果,计算分析了路面等级、车速和车辆参数对车辆动荷载的影响。结果表明:在给定的计算参数条件下,车-路耦合作用对车辆动荷载的影响效果因路面抗弯刚度参数、地基刚度参数、路面等级的提高而减弱,受地基阻尼参数影响很小,且当地基刚度参数和路面抗弯刚度参数同时减小到一定程度时,耦合作用对动荷载的影响效果将变得显著;存在一个使车-路耦合作用对动荷载的影响效果几乎为0的车速范围;车-路耦合作用对动荷载的影响效果对某一区间的载重敏感;车-路耦合作用对车辆动荷载的频谱特性影响很小。(3)双轴车辆与路耦合振动空间理论模型建立与算法验证。将车辆简化为整车模型,路面视为粘弹性地基上的薄板,建立了双轴车辆与路耦合振动的空间理论模型,编写了仿真程序,并对算法和程序进行了验证。结果表明:采用的算法和编写的程序适用于车-路耦合动力反应的求解,且结果具有较高的精度。此外,该模型可以分析和反映更为接近实际的车-路空间耦合动力特性。(4)基于建立的空间理论模型,进一步探讨了车-路耦合作用对车辆动荷载的影响效果,计算分析了不同的系统参数下车辆空间振动对车辆动荷载的影响。结果表明:在给定的计算参数条件下,车-路耦合作用对车辆动荷载的影响效果因混凝土刚度参数和车速的增大、车辆载重的减小而减弱,其余规律与平面理论模型相同。(5)将车-路耦合模型计算结果与试验实测数据进行了分析比较,结果表明:平面和空间理论模型结果均可与实测数据在变化规律上基本一致,验证了两类模型的合理性以及仿真程序的正确性。